Курсовая работа: Производство керамической черепицы пластическим способом

Данная работа очень актуальна и в наше время, потому что подбор и анализ химического и минерального состава глинистого сырья очень важен для получения керамических материалов наилучших свойств.

1 . ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ

Производство керамической черепицы состоит из следующих основных операций: добыча, транспортирование хранение сырьевых материалов, приготовление керамической массы, формование изделий, сушка и обжиг сырца

Один из способов производства черепицы- это способ полусухого прессования.

При использовании данного метода применяется шликерный способ подготовки массы с сушкой шликера в распылительных сушилках, полусухое прессование черепицы из порошкообразных масс, сушка и обжиг черепицы на поточно-конвейерных линиях.

Другим наиболее распространенным способом производства керамической черепицы является пластический способ, блок - схема которого представлена на рисунке 2.

Полученная в результате перемешивания пластичная масса с помощью шнекового устройства уплотняется и выдавливается через отверстия в форме плоской ленты. Эта лента режется на пластины определенного размера и вида сечения. Так возникают разные виды полукруглой черепицы типа «Бобровый хвост».

Качество выпускаемой продукции таким способом гораздо выше, чем способом полусухого прессования. Схема данного производства включает современное стандартное оборудование отечественных и зарубежных фирм, благодаря чему обеспечивается высокое качество формы и поверхностичерепицы, почему мной и был выбран этот способ производства.

Выбран данный способ производства, потому что у него есть следующие преимущества:

- расход топлива и электроэнергии намного ниже по сравнению с другими технологическими схемами;

- производительность оборудования достаточно высокая, что позволяет, учитывая коэффициент использования, обеспечивать некоторое количество времени для ремонта оборудования;

- при использовании данной технологической схемы существует возможность замены дефицитного сырья отходами;

- существует возможность комплексной автоматизации и механизации. Производство керамической черепицы — практически полностью автоматизированный процесс, что позволяет существенным образом увеличить производительность, а, главное, качество продукции ;

- высокое качество готовой продукции, минимальный брак;

- трудоемкость умеренная. Обжиг — очень энергоемкий технологический процесс, чем и обусловлена высокая цена производимой продукции. Но, с другой стороны, высокая стоимость полностью соответствует качеству этого элитного кровельного материала.

1.2 ВЫБОР ТИПОРАЗМЕРА ИЗДЕЛИЯ

В данной курсовой работе рассматривается керамическая плоская ленточная черепица типа «Бобровый хвост» (рисунок 1).

В соответствии с ГОСТ 1808-79 по внешнему виду все типы черепицы могут быть натурально окрашенными, покрытыми ангобом и глазурованными. Рассматриваемое предприятие производит не глазурованную черепицу.

На внутренней стороне черепица имеет шипы с отверстиями для крепления к обрешетке гвоздями или проволокой.

Кровля из плоской черепицы не имеет закроев.

Рисунок 1 - Керамическая черепица типа «Бобровый хвост»

2 . ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 ВЫБОР, ОБОСНОВАНИЕ И ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКОЙ ЧЕРЕПИЦЫ

Из карьера, находящегося в непосредственной близости с заводом, глина набирается экскаватором и при помощи конвейера поступает на склады сырья. Разработке карьера предшествуют подготовительные работы: геологическая разведка с установлением характера залегания, полезной толщи и запасов глин; очистка поверхности от растений за год-два до начала разработки; удаление пород, непригодных для производства.

Проводится обработка глины с целью подготовки массы. В начале глина вылеживается в течение определенного времени, затем ее подвергают механической обработке на колесной мельнице. Мельница разбивает груды, чтобы глина лучше смешивалась с водой. В результате перемешивания получается однородная пластичная масса.Полученная в результате перемешивания пластичная масса с помощью шнекового устройства уплотняется и выдавливается через отверстия в форме плоской ленты. Эта лента режется на пластины определенного размера и вида сечения.Перед обжигом изделия должны быть обязательно высушены во избежание неравномерной усадки, искривлений и растрескивания. Сушка производится в специальных камерах в течение нескольких часов при постоянном контроле температуры и влажности воздуха.Процесс обжига можно разделить на три периода: прогрев сырца, собственно обжиг и регулируемое охлаждение. При нагреве сырца до 120^o Судаляется физически связанная вода и керамическая масса становится непластичной. В температурном интервале от 450^o С до 600^o С происходит отделение химически связанной воды, разрушение глинистых минералов и глина переходит в аморфное состояние. При дальнейшем повышении температуры выгорают органические примеси и добавки, а керамическая масса безвозвратно теряет свои пластические свойства.При 800^o С начинается повышение прочности изделия, благодаря протеканию реакции в твердой фазе на границах поверхностей частей компонентов. В процессе нагрева свыше 1000^o С легкоплавкие соединения керамической массы и минералы плавки создают некоторое количество расплава, который обволакивает не расплавившиеся частицы, стягивает их, приводя к уплотнению и усадке массы в целом.

После остывания изделие приобретает камневидное состояние, водостойкость и прочность.

Рисунок 2 - Блок – схема производства плоской ленточной черепицы типа «Бобровый хвост»

2.2 ТРЕБОВАНИЯ К СЫРЬЮ, ТРЕБОВАНИЯ ПО КОНТРОЛЮ КАЧЕСТВА, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Характеристика глинистого сырья

Полезная толща представлена четвертичными древнеаллювиальными суглинками коричневато-бурыми и глинами темно- коричневыми, серовато-желтыми и желтовато-серыми.

Вскрыша- почвенно-растительный слой средней мощностью от 0,6 м.

Химический состав глин в значительной мере характеризует их пригодность для производства изделий определенных видов. При сопоставлении химического состава различных глин обычно рассматривается количество оксидов различных химических элементов, из которых состоят все соединения глин. Химический состав глин представлен следующими основными оксидами.

Химический состав глины, % : SiO2общ.=63,74; SiO2связ.=20,30; Al2O3=17,68; Fe2O3=1,66; FeO=0,80; CaO=3,40; MgO=0,15; Na2O=0,86; K2O=0,56; Органика=0,61; SO3=5,15; ППП=5,00.